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*Perfectionnements aux boulons et à leur procédé de fabri- cation* la présente invention se rapporte aux boulons et à leur procédé de fabrication; elle vise plus particulièrement un procédé perfectionné d'après lequel la matière ou l'ébauche est transformée en produit fini par travail à froid sous pression.
D'une façon générale, la présente inven- tion a pour objet un procédé de fabrication de boulons
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par refoulement et extrusion, a insi q u'un boulon obtenu par ce procédé et présentant des propriétés :physiques améliorées. Le procédé consiste à son. mettre à l'extrusion une partie de la longueur d'une ébauche au cours d'une seule opération, ladite ébau- che ayant, à l'origine, un diamètre plus grand que le diamètre extérieur des filets de vis de l'objet. fini, après quoi, au cours d'une seconde opération, la partie non soumise à l'extrusion: est refoulée pour former une tête unique.
A la suite du refoule- ment de la tête, débauche peut être découpée pour présenter une tête de forme polygonale et la tige peut être pourvue de ses filets de vis laminés,
Dans un autre mode de réalisation de 1'invention, on soumet à l'extrusion une partie de l'ébauche pour l'amener, au cours d'une seule opé- ration, au diamètre du cercle primitif des filets de vis laminer, après quoi on refoule la partie de l'ébauche non soumise à l'extrusion, pour tonner une tête et on refoule en même temps une partie de l'ébauche soumise à l'extrusion, pour l'amener au diamètre extérieur des filets dans le but d'obtenir une tige entre la tête et les filets.
Ia tête du boulon peut être ensuite découpée et le diamètre le plus faible de la tige peut être fileté, par Imite, nage.
Dans les procédés antérieurs de fabri- cation de boulons par extrusion et refoulement d'é- bauche, une portion de barre d'ébauche ayant un diamètre qui corresponde au diamètre extérieur des
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filets dans l'objet fini était forcée dans une filière d'extrusion et refoulée sur une partie de sa longueur pour former une tige filetée. Une partie de tige non filetée correspondant au diamètre d'origine de la barre restait entre la partie soumise au filetage et la tête refoulée de l'ébauche* Une tête est refoulée sur la barre non encore soumise à l'extrusion et l'ébauche de boulon qui en résulte comporte, après filetage, une partie lisse, non filetée, au diamètre d'origine de la barre, partie située entre la portion filetée et la tête.
D'après ce procédé, on pouvait fabriquer des objets de très grande utilité, riais qui ne pouvaient être utilisés que lorsqu'il n'était pas nécessaire que les filets s'é- tendent sur toute la longueur de la tige du boulon*
D'après les procédés antérieurs de fa- brication de boulons, il était également possible de fabriquer une ébauche présentant une partie de tige non filetée entre la partie filetée et la tête, cette partie non filetée ayant un diamètre moindre que le diamètre d'origine de la matière formant l'ébauche. L'exécution d'une telle ébauche exigeait toutefois que la partie de la tige destinée à recevoir les filets de vis soit deux fois refoulée pour que son diamètre soit ramené au diamètre du cercle d'origine des filets.
La présente invention a pour objet une ébauche de boulon qui peut être filetée par laminage sur toute la longueur de sa tige et qui ne nécessite cependant qu'une extrusion et qu'un refoulement pour achever la.
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forme de l'èèauobe
Comme on l'a représenté sur la figure 1, un tronçon 1 est coupe ou cisaillé à partir d'une certaine longueur de matière se présentant sous la
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forme de fil, tige ou barre. Le diamètre de l'ébauche 1 est plus grand que le diamètre extérieur des filets de l'objet fini, L'ébauche 1, après avoir été coupée, est forage dans une filière d'extrusion dont l'orifice d'entrée a un diamètre qui correspond au diamètre de l'ébauche.
A la suite de l'opération d'extrusion, on obtient une nouvelle ébauche ayant une partie 3 qui a été soumise à l'extrusion et qui correspond au diam- tre du cercle primitif des filets pour l'objet terminé et présentant une partie 3 qui n'a pas été soumise à l'extrusion et qui reste à l'extérieur de l'ouverture d'entrée de la filière. La partie 3 conserve évidem- ment le diamètre de la matière primitive, La nouvelle ébauche qu'on obtient à la suite du procédé d'extru- sion est transférée dans une matrice de maintien qui présente un trou dont la longueur et le diamètre cor- respondent à la longueur et au diamètre de la partie 2; la nouvelle ébauche en question étant maintenue dans cette matrice, la partie 3 qui n'a pas été sou- mise à l'extrusion est refoulée de façon que soit constituée la tête 4.
A la suite de la phase corres- pondant à la formation de la tête 4, la nouvelle ébau- che résultant de cette opération de refoulement peut être transférée à une machine de façonnage dans laquelle la dite ébauche est forcée à travers une matri< ce de façonnage dans le but de donner à la tête une forme polygonale comme on l'a indiqué en 5.
L'ébauche peut être ensuite transférée de la machine à faconner à un mécanisme de filetage par laminage dans lequel l'ébauche est filetée sur toute la longueur de la tige 2 dans le but d'obtenir une ébauche présentant une partie filetée 6 et une
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tète polygonale 5.
Il est à remarquer que,puisqu' il n'y a pasderefoulement du métal pour la format ion de la tête au cours de la- phase d'extrusion, il n'est pas d'extrusion nécessaire de prévoir une filière susceptible de résister à la pression latérale due à la formation de la tête; de cette facon, on assure une durée d'extrusion plus longue aux filières utilisees conformément à l'invention. Afin qu'un homme du métier puisse appliquer facilement le procédé décrit avec réfé- rence aux figures 1 à 5, on va donner dans ce qui va suivre un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé qui fait l'objet de l'invention. pour obtenir des boulons dits de 9 mm. 5, on peut partir d'une matière ayant un diamètre de 10 mm.
Au cours de la phase d'extrusion, cette matière est ramenée à un diamètre de 8 mm, 5 sur toute la longueur de la partie 2 destinée à recevoir les filets de vise Lorsque la tige 3 est laminée dans la machine à faire les filetsde vis, le diamètre extérieur est augmenté par laminage comme on l'a indiqué en 6 et le diamètre, en 6, dépasse celui de la partie indi- guée en 2, mais il reste inférieur au diamètre de la matière primitive indiquée en 1; la tête 5 reçoit ses dimensions définitives par rapport à la tige filetée 6 comme cela est nécessaire dans la fabrica- t ion courante des boulons.
Conformément à la présente invention, la tête du boulon terminé est caractérisée par une structure à grains résultant de la formation au moyen d'une seule opérationde'refoulement. Ceux
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qui sont familiers avec les procédés de fabrication des 'boulons comprendront que, lorsque deux opérations ou deux coups sont nécessaires pour obtenir une tête refouler ayant les dimensions définitives, la structure a grains comporte alors des plissements quidéterminent des plans de moindre résistance,
ce qui donne en défi- nitive un produit fini ne présentant pas les qualités convenables* Puisqu'il! est difficile de traiter une longue partie de fil ou de tige et de la façonner pour former une tête en une seule opération par suite de la tendance qu'a le fil à se plier ou à se recourber au cours du traitement, il est désirable de conserver le diamètre de l'ébauche primitive aussi grand que possible par rapport au diamètre de la tige de l'objet fini.
Plus est grand le diamètre de l'ébauche primi- tive (qui doit être refoulée pour former la tête) par rapport au diamètre de la partie de l'ébauche qui doit recevoir les filets de vis,plus est facile la forma- tion d'une tête ayant ses dimensions définitives en une seule opération, Conformément à la présente in- vention, la matière qui est refoulé* pour former la tête du boulon a, avant refoulement, un diamètre plus grand qu'une partie quelconque de la tige de l'objet fini.
Par exemple, dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 5, la par- tie 3, par suite du fait que son diamètre est plus grand que le diamètre de la partie 2,nécessite un usinage moindre pour former la tête 4 avec ses dimen- sions définitives que dans le cas des procédés utilisée
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antérieurement, procédés dans lesquels le diamètre de la partie qui était refoulée correspondait au dia- mètre de la partie destinée à former la tige$
Dans le cas où l'on désire obtenir une ébauche de boulon présentant une partie non filetée entre la tête et une partie filetée de la tige corres- pondant au diamètre extérieur des filets et lorsqu'on désire en même temps profiter de la.
simplicité et de l'économie du procédé ci-dessus indiquée on peut uti- liser la variante qui va être décrite maintenant. Une ébauche 9 de boulon, comme on l'a représentésur la figure 6, est tronçonnée à partir d'une certaine lon- gueur de matière dont le diamètre est plus grand que le diamètre extérieur des filets de l'objet fini.
L'ébauche 9 est refoulée sur une partie de sa lon- gueur sensiblement comme dans le cas du mode de réa- lisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 5. L'ébauche refoulée, comme on l'a indiqué en 15, est alors placée dans une matrice de maintien qui est pourvue d'une partie présentant un diamètre qui. correspond au diamètre du cercle primitfi des filets et d'une partie adjacente dont le diamètre dépasse le diamètre ducrcle primitif des filets et corres- pond a.udiamètre extérieur desdits filets.
Lorsque l'ébauche 15 est maintenue dans une telle matrice de maintien, la pressionderefoulement est appliquée à l'extrémité de la matière qui n'a pas été soumise à l'extrusion, Puisque l'ébauche est retenue contre tout mouvement axial dans la matrice de maintien, la partie de la na.tière qui a été soumise à l'extru- sion et qui se trouve au voisinage de la tête se
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gonfle et vient remplir la partie du trou à diamètre plus large.
L'ébauche résultante obtenue est repré- sentée sur la figure 8 ; elle comporte une partie de la tige indiquée en 25 dont le diamètre était maintenu égal au diamètre du cercle primitif des filets de vis exécutés et une partie de la matière refoulée ayant gonflé ou ayant été écrasée pour at- teindre un diamètre égal au diamètre extérieur des filets comme on l'a représenté en 24, une tête refou- lée 23 étant en outre obtenue.
L'ébauche produite par l'opération de'refoulement qui vient d'être décris te à propos de la figure 8 peut être transférée à une machine à façonner dans laquelle la tête est façonnée pour prendre une forme polygonale à la. ma- nière usuelle ; à la suite de ce façonnage, l'ébauche peut être filetée par laminage sur toute la partie indiquée en 25 pour obtenir la pièce représentée sur la figure 10, pièce qui comporte une tige filetée 36 et une tête 32.
En ce qui concerne la structure à grains de l'ébauche établie conformément au procédé décrit avec référence aux figures 6 à 10, on doit remarquer que la partie non filetée de la tige disposée entre les filets et la tête est travaillée deux fois avant le filetage par laminage.
Elle est usinée une première, fois au cours de la phase xm d'extrusion comme on l'a indiqué en 15 et elle est usinée une seconde fois lors de 1'opération de refou- lement comme on l'a indiqué en 24. la partie de la tige qui doit recevoir les filets de vis et qui a
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été indiqués-en 25 sur la figure 8 n'est usinée qu'une salle fois au aours du façonnage de l'ébauche: elle acquiert ainsi une certaine dureté et elle pré- sente une structure à grains, grâce à quoi elle peut être filetée plus facilement par laminage que les matières qui sont usinées deux fois.
Il en résulte une économie considérable lors du filetage par lami- pour nage; en outre, on élimine tout danger les filets de vis de devenir rugueux et de former des éclats ou fissures par suite d'une sorte de compression ou de raccourcissement de la structure métallique, compres sion ou raccourcissement dûs à un usinage excessif'.
Le filetage indiqué en 35 constitue un second usi- nage.,de la partie de la tige qui a été soumise à 1'*extrusion; ainsi, dans l'objet fini, aussi bien les parties filetées que les parties non filetées ont été usinées deux fois et on obtient ainsi une ébauche de résistance uniforme. aomme exemple particulier de la variante du procédé qui vient d'être décrit, on peut indiquer la fabrication de boulons dits de 9 mm. 5 ; on peut partir d'une ma- tière présentant un diamètre de 10 mm.; au cours de l'extrusion, cette matière peut être ramenée dans la partie 15 à un diamètre de 8 mm. 5.
Pendant l'opération de refoulement, la partie de la tige qui doit être filetée est maintenue à un diamètre de 8 mm. 5 et la partie voisine de la tête présente un diamètre plus grand à;la suite de l'opé- ration dè refoulment pour arriver à 9 mm. 5, ce qui correspond au diamètre extérieur des filets, on doit
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remarquer que le diamètre extérieur des filets en 35 et que le diamètre de la partie 33 sont inférieurs au diamètre de l'ébauche primitive 9 et que la tête 32 a reçu ses dimensions définitives par rapport à la tige filetée 35 comme cela a lieu dans les rabrications courantes de boulons.
REVENDICATIONS
1, Ebauche de boulon ou boulon pré- sentant une tête et une tige caractérisé par une tête refoulée au cours d'une seule opération à par- tir d'une matière ayant un diamètre plus grand
Que le diamètre extérieur des filets de la tige et par une partie de tige filetée soumise une fois à l'extrusion et filetée ensuite par laminage,
2. Boulon tel que revendiqué sous 1) et caractérisé par une partie de tige non filetée soumise une fois à l'extrusion et rafale une fois entre la tête refoulée et la partie de tige filetée.
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